Основні теоретичні положення

I Визначення магнітної провідності повітряних зазорів

При аналізі магнітного кола, що має повітряні зазори необхідно визначати їхню провідність. Для простих форм полюсів провідність повітряного зазору можна визначити аналітично. Для полюсів (рис. 2.1,а) , а для полюсів (рис. 2.1, б) - . Приведені формули дають похибку, тому що вони не враховують випинання магнітних силових ліній у повітряному зазорі. Для полюсів (рис. 2.1) випинання магнітних ліній враховується поправочним коефіцієнтом, вважаючи переріз повітряного зазору (рис.2.1, в) і тоді провідність між полюсами буде дорівнювати:

, (2.1)

де - довжина повітряного зазору, м;

- магнітна постійна, Гн/м;

- довжина і ширина повітряного зазору, м.

Для повітря магнітна проникність .

Для полюсів більш складних форм провідність зазорів визначається або графічним методом, або методом розбивки поля на найпростіші фігури.

Експериментальне визначення провідності повітряних зазорів.

Існують наступні методи визначення величин, що характеризують магнітне коло при наявності повітряного зазору:

1. За допомогою датчика Хола.

2. По ЕРС у вимірювальній котушці розташованої в повітряному зазорі.

3. По методу двуголчатого датчика, розглянутого в лабораторній роботі №1.

1 Визначення магнітного потоку та індукції в повітряному зазорі за допомогою датчика Хола

Ефект Холу, який використовується у датчиках, полягає в появі ЕРС Е між протилежними сторонами пластини, яка розташовується у магнітному полі напруженістю Н, якщо через неї пропустити струм I. При цьому, напрямки струму, вектора напруженості магнітного поля і ЕРС Холу взаємно перпендикулярні.

ЕРС Холу зв'язана з вимірюваною напруженістю формулою:

, (2.2)

де - постійна Холу для даного датчика, Ом·см²/А;

- товщина пластини, см.

Датчик поміщають у повітряний зазор. З метою зменшення паразитних наведень з боку вимірюваного змінного струму перетворювач Холу живлять від джерела змінного струму, частота якого на порядок вище частоти поля, що вимірюється. Похибка виміру цим способом складає 1-2 %, а діапазон магнітних індукцій, що вимірюються – від 10^-7 до 5 Тл.

2 Визначення магнітного потоку та індукції в повітряному зазорі

по ЕРС у вимірювальній котушці

Труднощі виміру магнітної індукції в робочому зазорі полягає в не-визначеності площі S, через яку магнітний потік переходить з одного полюса на іншій (рис. 2.1, в). Крім основного магнітного потоку Ф_δ, що протікає з торця одного полюса на торець іншого, є ще і магнітний потік випинання Ф₁ і потік з бічних поверхонь Ф₂. Потік Ф_δ визначають по заміряній ЕРС вимірювальної котушки, яка розміщена в повітряному зазорі. Вона має переріз рівний перерізу полюсів магніту. Потоки Ф₁ і Ф₂ визначають шляхом переміщення вимірювальної котушки по стержням на інших ділянках магнітної системи. На торці магнітопроводу вимірюють потік , а переміщаючи котушку по стержню вниз .